JP7266020B2 - 複層ガラスパネル - Google Patents
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Description
少なくとも1つのガラス板を有する第2ガラス体と、
前記第1ガラス体と第2ガラス体との間に配置され、前記両ガラス体の間に空隙層を形成するスペーサと、
を備え、
前記第1ガラス体の可視光透過率が、0.5~50%であり、
熱貫流率が1.5~2.9W/m2Kであり、
前記第1ガラス体側から入射光を入射させて測定した日射熱取得率が0.1~0.5である、複層ガラスパネル。
前記第2ガラス体側から入射光を入射させて測定した可視光反射率が5~12%である、項1または2に記載の複層ガラスパネル。
前記合わせガラスは、
第1ガラス板と、
第2ガラス板と、
前記第1ガラス板及び第2ガラス板の間に配置される中間膜と、
を備えている、項1から11のいずれかに記載の複層ガラスパネル。
以下、本発明に係る複層ガラスパネルの一実施形態について、説明する。図1に示すように、本実施形態に係る複層ガラスパネルは、ほぼ同じ矩形の外形を有する2つのガラス体、つまり第1ガラス体1及び第2ガラス体2を有しており、これらガラス体1,2は、その周縁部に配置されたスペーサ4によって互いに連結されている。このスペーサ4により、2つのガラス体1,2の間には第1空隙層3が形成される。また、図示を省略するが、スペーサ4よりも外側に配置されたシール材により、第1空隙層3は密閉されている。以下、各部材について説明する。
第1ガラス体1は、一枚のガラス板、合わせガラス、複層ガラスにより形成することができる。また、第1ガラス体1を構成するガラス板には、必要に応じて、低放射膜(Low-E膜)を形成することができる。
第1ガラス体1に含まれるガラス板は、特には限定されず、公知のガラス板を用いることができる。例えば、熱線吸収ガラス、クリアガラス、グリーンガラス、UVグリーンガラス、ソーダライムガラスなど種々のガラス板を用いることができる。ガラス板の厚みは、特には限定されないが、例えば、2~15mmであることが好ましく、2.5~8mmであることがさらに好ましい。第1ガラス体1を1枚のガラス板で構成する場合には、上記ガラス板を用いることができる。
第1ガラス体1は、上記ガラス板により形成されるほか、これらのガラス板を用いた合わせガラスにより形成することができる。図2に示すように、合わせガラス1は、2枚のガラス板11,12の間に樹脂製の中間膜13を配置したものである。
Low-E膜(低放射膜)の構成は特に限定されず、公知のLow-E膜を適用できる。
第1ガラス体1の可視光透過率は、1~50%とすることができ、0.5~30%であることが好ましく、1~10%であることがさらに好ましい。一般に可視光透過率は、後述する日射熱取得率とのある程度の相関があり、可視光透過率が低いと、日射熱取得率も低い傾向があることが知られている。しかし、本発明の複層ガラスパネルにおいては第2ガラス体の可視光透過率よりはむしろ第1ガラス体の可視光透過率が低い場合に冷暖房のエネルギー負荷を低減できるという効果を奏する。また、第1ガラス体1の室外側からの可視光の反射率は、3~10%であることが好ましい。一方、第1ガラス体1の室内側からの可視光の反射率は、5~20%であることが好ましい。可視光透過率および可視光反射率の測定方法は、JIS R3106:1998に基づくことができる。
第1ガラス体1の日射透過率は、0.5~50%とすることができ、0.5~30%であることが好ましく、1~10%であることがさらに好ましい。また、第1ガラス体1の室外側からの日射の反射率は、5~20%であることが好ましい。一方、第1ガラス体1の室内側からの日射の反射率は、5~40%であることが好ましい。日射透過率および日射反射率の測定方法もまたJIS R3106:1998に基づくことができる。
第2ガラス体2は、第1ガラス体1と同様に構成することができる。但し、可視光透過率、可視光反射率、日射透過率、及び日射反射率については、第1ガラス体1と同じでなくてもよく、例えば、より高い透過率にすることができる。
第1空隙層3は、第1ガラス体1及び第2ガラス体2の間にスペーサ4を配置することで、両ガラス体1,2の間に形成されるものである。スペーサ4は、公知のものを利用することができ、両ガラス体1,2の周縁に配置することができる。また、好ましいスペーサとしては、例えば、スペーサ内部の空間に乾燥剤を保持したものを用いることができる。これにより、第1空隙層3の気体の乾燥状態を長期間にわたって保つことができる。また、スペーサ4よりさらに外側にシール材(図示省略)を配置し、第1空隙層3を気密にすることができる。第1空隙層3は、例えば、4~16mmとすることができ、6~16mmとすることがさらに好ましい。第1空隙層3には、乾燥空気のほか、アルゴン、クリプトンのような不活性ガスを充填することができる。
複層ガラスパネルの熱貫流率(U値)は、1.5~2.9W/m2Kであることが好ましく、1.6~2.8W/m2Kであることがさらに好ましい。熱貫流率が低いと断熱性能が高くなる。但し、熱貫流率が1.5よりも低いと、冷房時に室内に熱が溜まりやすくなるため、エネルギ消費量が多くなる傾向にあり、好ましくない。一方、熱貫流率が2.9より大きいと、熱が放射されやすくなり、暖房時のエネルギ消費量が多くなる傾向にあり、好ましくない。熱貫流率は、例えば、JIS R3107:1998により測定することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
以下の通り、実施例1~11に係る複層ガラスパネルと、比較例1~7に係る単板ガラスまたは複層ガラスパネルを準備した。
比較例1として、厚さ8mmの一枚の単板からなるフロートガラス(日本板硝子製)を用いた。古くからあるビルの窓や壁面に用いられているものと同様である。
比較例2として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。空隙層には乾燥空気が充填されている。第1ガラス体は、厚みが6mmのオンラインコーティングLow-Eガラス(日本板硝子製、Energy-Advantage)により形成されている。つまり、この第1ガラス体は、一枚のガラス板と、このガラス板の第1空隙層側の面に積層されたLow-E膜とを有している。第2ガラス体は、厚みが6mmの1枚の透明フロートガラス(日本板硝子製)により形成した。
比較例3として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。第1ガラス体は、厚みが6mmのスパッタコーティングLow-Eガラス(日本板硝子製)により形成されている。この第1ガラス体は、一枚のガラス板の第1空隙層側の面に、誘電体層、銀を主成分とする層、誘電体層、銀を主成分とする層、及び誘電体層をこの順で含む薄膜(Low-E膜)をスパッタリング法により形成したものである。銀を主成分とする2層は、それぞれが厚さ約10nmである。第2ガラス体は、厚みが6mmの1枚の透明フロートガラス(日本板硝子製)により形成されている。
比較例4として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層にはアルゴンガスが充填されている。第1ガラス体は、厚みが3mmのオンラインコーティングLow-Eガラス(日本板硝子製、Energy-Advantage)により形成されている。つまり、この第1ガラス体は、一枚のガラス板と、このガラス板の第1空隙層側の面に積層されたLow-E膜とを有している。
比較例5として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ0.2mmの第1空隙層を形成した。第1ガラス体は、厚みが3mmのオンラインコーティングLow-Eガラス(日本板硝子製、Energy-Advantage)により形成されている。つまり、この第1ガラス体は、一枚のガラス板と、このガラス板の第1空隙層側の面に積層されたLow-E膜とを有している。第2ガラス体は、厚みが3mmの1枚の透明フロートガラス(日本板硝子製)により形成されている。
比較例6として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。この複層ガラスパネルは、図3のごとく減圧断熱複層ガラスであり、通常の透明フロート板ガラス14と、スパッタコーティングLow-Eガラス18と、これらの間に配置される厚さ0.2mmのスペーサ15とを有し、Low-Eコーティングが施された面をスペーサ15側に配置した。これら2枚のガラス板14,18の全周縁部は、封着剤17で封着されており、両ガラス板14,18の間には、真空引きした第2空隙層16が形成されている。
比較例7は、厚さ8mmのオンラインコーティングLow-Eガラス(日本板硝子製、Energy-Advantage)により形成されている。つまり、比較例7は、一枚のガラス板と、このガラス板の屋内側の面に積層されたLow-E膜とを有している。
実施例1として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
実施例2として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
実施例3として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
実施例4として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
実施例5として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
実施例6として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
実施例7として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
実施例8として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
実施例9として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
実施例10として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
実施例11として、第1ガラス体及び第2ガラス体を有する複層ガラスパネルを準備した。両ガラス体の間には、スペーサにより厚さ12mmの第1空隙層を形成した。第1空隙層には乾燥空気が充填されている。
次に、上記のように準備された実施例及び比較例の評価を行った。以下では、比較例1を用いたビルの1フロアにおける一次エネルギー消費量を100%とし、これに対する比較例2~7、実施例1~11の一次エネルギ消費量をエネルギ負荷としてシミュレーションにより算出した。一次エネルギ消費量及びエネルギ負荷の算出は、以下の通りである。
主方位が南、幅40m、奥行20m、高さ3.7mの5階建てのビルの3階の部屋を対象とした。この3階の壁面に対する窓の面積率は、90%とした。
岡山県を対象とした。つまり、岡山県の1年の平均の気象データを用いた。
・暖房:設定温度22℃、湿度成り行き
・冷房:設定温度26℃、湿度50%
・部屋の在籍者:0.1人/m2
・照明発熱:20W/m2
・機器発熱:なし
・取入外気量:4m3/m2h
ソフトウエアとしてHASPEXを用い、一次エネルギー消費量の算出を行った。上記部屋のペリメータゾーン(壁面から5mの枠形の領域:500m2)の冷暖房負荷を元に一次エネルギー消費量を算出した。また、エネルギ負荷は、比較例1を100%としたときの割合である。
・一次エネルギ消費量=Σ(各種エネルギー使用量×一次エネルギー原単位)
・各種エネルギー使用量=冷暖房負荷/機器効率/発熱原単位
・機器効率:暖房2.7、冷房3.7
・発熱原単位:3.6MJ/kWh
・一時エネルギ原単位:9.76MJ/kWh
2 第2ガラス体
3 第1空隙層
4 スペーサ
Claims (13)
- 少なくとも1つのガラス板を有する第1ガラス体と、
少なくとも1つのガラス板を有する第2ガラス体と、
前記第1ガラス体と第2ガラス体との間に配置され、前記両ガラス体の間に空隙層を形成するスペーサと、
を備え、
前記第1ガラス体の可視光透過率が、0.5~30%であり、
熱貫流率が1.5~2.9W/m2Kであり、
前記第1ガラス体側から入射光を入射させて測定した日射熱取得率が0.1~0.5である、複層ガラスパネル。 - 可視光透過率が0.5~30%である、請求項1に記載の複層ガラスパネル。
- 前記第1ガラス体側から入射光を入射させて測定した可視光反射率が3~10%であり、
前記第2ガラス体側から入射光を入射させて測定した可視光反射率が5~12%である、請求項1または2に記載の複層ガラスパネル。 - 前記第1ガラス体は、前記空隙層側の面に形成された、第1Low-E膜を備えている、請求項1から3のいずれかに記載の複層ガラスパネル。
- 前記第1Low-E膜は、透明導電性酸化物層を含有する、請求項4に記載の複層ガラスパネル。
- 前記第1Low-E膜は、銀を主成分とする銀層を含有する、請求項4に記載の複層ガラスパネル。
- 前記第1Low-E膜は、銀を主成分とする銀層が2層積層されている、請求項4に記載の複層ガラスパネル。
- 前記第2ガラス体は、前記空隙層側の面に形成された、第2Low-E膜を備えている、請求項1から7のいずれかに記載の複層ガラスパネル。
- 前記第2Low-E膜は、透明導電性酸化物層を含有する、請求項8に記載の複層ガラスパネル。
- 前記第2Low-E膜は、銀を主成分とする銀層を含有する、請求項8に記載の複層ガラスパネル。
- 前記第2Low-E膜は、銀を主成分とする銀層が2層積層されている、請求項8に記載の複層ガラスパネル。
- 前記第1ガラス体及び第2ガラス体の少なくとも一方は、一枚の前記ガラス板により構成されている、請求項1から11のいずれかに記載の複層ガラスパネル。
- 前記第1ガラス体及び第2ガラス体の少なくとも一方は、合わせガラスにより構成されており、
前記合わせガラスは、
第1ガラス板と、
第2ガラス板と、
前記第1ガラス板及び第2ガラス板の間に配置される中間膜と、
を備えている、請求項1から11のいずれかに記載の複層ガラスパネル。
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